Os seres vivos estão continuamente expostos a uma infinidade de estímulos. Portanto, é necessário ter mecanismos de regulação homeostática capazes de manter a estabilidade interna.
Homeostase e ambiente interno
Em meados do século 19, o fisiologista francês Claude Bernard percebeu a constância do ambiente interno em que as células dos organismos estavam dispostas, em face das propriedades mutáveis do exterior.
Quase um século depois, o fisiologista americano W.B. Cannon estabeleceu que esse equilíbrio era resultado de um conjunto de mecanismos fisiológicos capaz de manter uma série de concentrações ou valores internos necessários à sobrevivência.
Canon propôs o termohomeostasepara se referir ao caráter 'estável' do ambiente interno, em oposição à flutuação externa. Paradoxalmente, a complexidade desses processos fisiológicos reside em uma dinâmica autorregulatória constante.
Mecanismos de regulação homeostática
As células dos seres vivos só mantêm sua viabilidade dentro de faixas específicas de temperatura, pH, concentrações iônicas e nutrientes de acordo com a espécie. Porém, os organismos dependem de um ambiente externo mutável para obter a matéria e a energia necessárias ao equilíbrio interno.
O mecanismos de regulação homeostática Eles podem ser classificados em:
- Avaliação negativa: ocorre quando o valor de uma variável é superior ou inferior ao necessário para o funcionamento de determinado processo ou mecanismo fisiológico. Em resposta, um mecanismo regulador é ativado para inibir a síntese da referida variável ou reduzir sua potência.
A regulação dos níveis de glicose no sangue ou a manutenção da temperatura corporal são alguns dos processos biológicos assim regulados.
- Feedback positivo: menos frequente que o mecanismo anterior, contribui para o aumento de um processo ou função.
Ocorre nos estágios iniciais do potencial de ação, quando uma pequena despolarização da membrana plasmática gera a abertura de canais de sódio que, ao entrar no espaço intracelular, induzem a abertura de mais canais de sódio. Desta forma, consegue-se uma maior despolarização celular. Também haveria uma regulação positiva nos estágios iniciais da ovulação.
- Pré-alimentação: mecanismo que permite a um organismo antecipar eventos altamente prováveis. Podem ser de natureza negativa e positiva e se destacam principalmente nas cadeias metabólicas e nos processos de comunicação e coordenação neuronal.
O aumento da frequência cardíaca nos momentos que antecedem um esforço físico iminente ou mesmo o funcionamento do próprio cerebelo, que, antecipando o estado do sistema neuromuscular uma vez iniciado o movimento, pode executar as ordens nervosas necessárias.
Homeostase e alostase
Uma vez exposta a teoria homeostática com a qual Bernard e Cannon justificavam a estabilidade e o funcionamento do ambiente interno, em 1988 o neurocientista Sterling propôs uma visão oposta ou, como descobriu mais tarde, complementar à regulação homeostática: a alostase.
Alostase é um mecanismo regulador que, ao contrário do equilíbrio homeostático, propõe que os organismos, a fim de lidar com as perturbações do meio externo, alteram a constância do meio interno. Um exemplo ocorre com a pressão arterial, que oscila entre valores maiores ou menores dependendo de um determinado estado externo e, se mantida constante, causaria a morte do indivíduo.
Essa ideia levou McEwen a proporalostase como o processo que manteve ativamente a homeostase. Ou seja, manteve a estabilidade do ambiente interno por meio de mudanças.